日本九洲水环境治理与水产养殖考察Word格式.docx

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本产品已在中国大陆养虾、养蟹、水环境治理并与纳米科技复合应用，用户2011年决定扩大推广。

本产品同样可用于农业生产，提高产量，防止病害，改善品质，用于禽畜养殖亦有同效。

海上网箱养殖，用量要倍增。

本产品用于污泥治理，效果显著，2010年8月日本福冈岛原渔港渔協出资对该渔港300米海滩30厘米深的污泥进行清除，投菌22公斤，2个月后海湾的海水能见度提高，4个月后淤泥清除，见到硬底。

此举因为改善了水域环境，使周边的紫菜生产得益，提高了产量与质量。

福冈县北九洲市井の浦湾也早已应用这一技术，成功地清理了污泥，净化了水质。

净水效果见表2。

表2.Hm1600L、Hm1600P净水效果

检测地点：

福冈县北九洲市井の浦湾

表3.Hm1600L、Hm1600P大水面净水效果

去除了Vroglena藻引起的水质恶臭，抑制藻类繁殖，1个月后臭气从7级降低到3级，Vroglena藻未检出，水库透明度提高，可见砂底，已作自来水厂水源用水。

3.土壤改良剂

羽山株式会社的HM-5000型无机土壤改良剂，快速使土壤形成团状结构。

可去除河道污泥，畜禽粪尿的异味，和周边环境调和，融合。

可用于固化斜面，防止泥土流失，固定池岸与江河土壤。

用于各种土方工程、疏浚工程的尾水脱水，固液分离及水净化处理，河道，湖泊水体净化，及水产品加工厂等食品工加工厂污水处理。

土壤经HM-5000型改良剂改良后，可培育健壮抗病的农作物，分解土壤中硫化氢等有害物质，改良为透气性好的颗粒状土壤，提高农作物的产量与质量。

羽山株式会社的Hm-1000P、Hm-1300P高浓度生物土壤改良剂，是针对水稻栽培，花卉及蔬菜的水栽及土栽的菌种制剂。

可去除由于施肥的原因，导致土壤营养过剩，产生硫化氢等有害物质，使土壤适宜植物生长，防止作物障碍，预防病虫害，增产并提高品质。

4.无机凝聚剂

羽山株式会社生产的HM-6000型无机凝聚剂是一种快速凝聚剂，可用于污水净化去除SS，污泥脱水，改善河道湖泊及养鱼水域的生态环境，对水性涂料及顔料废水的脱色也有特效，其特点是：

1.本产品系中性无机凝固剂，安全性高，使用方便，能在不影响周边环境产生不利后果的基础上，净化各种污水。

2.投入污水，搅拌，水中SS迅速凝聚、沉淀形成球状结构，固液明显分离。

3.固形物沉淀迅速，简化设备，减少投资。

4.固形物强韧、粘性小、好脱水，脱水快。

5.适用于养殖污水的脱水、脱色。

5.光触媒过滤器

光触媒过滤器是新一代的空气净化机。

光触媒是纳米二氧化钛光触媒半导体，产生的光波与空气中的水和氧气作用形成活性氧，这种活性氧有强力的氧化能力。

光触媒过滤器具有4大功能。

1.分解氨氮、硫化氢等恶臭，以及甲醛、乙酸、甲苯、二甲苯、VOC、TVOC、烟味等，及稀薄有毒气体分解。

2.抗菌、除菌作用，防止浮游在空气中的细菌和病毒的繁殖，制造健康的空气，洁净的空气。

3.负离子效果，发生负离子80万个/CM3•S（距离1M）和光催化剂产生双重效果，具有增效的功能。

4.对有害物进行分解，对空气中的各种化学物质污染物质，有害物质、细菌、病毒能迅速吸收与分解。

日本东京大学富士通研究所光触媒口罩，瞬间杀菌率达99%，并能吸收分解花粉等有害物质，产品已面市。

空气经过光触媒过滤器处理后，作为清洁气源，对水环境治理及水产养殖均具有广泛的潜在市场。

氨分解去除试验 

细菌分解去除试验

6.负离子发生器

负离子发生器（AirTamer）日本称空气驯服器。

A300型是一种袖珍式的小型负离子空气净化器，大型的可用于室内环境净化，负离子发生量可达100万个/CM3•S以上。

这种先进的离子发生设备，能净化空气中传播的污染物，如病毒、花粉、烟雾、霉菌、尘螨等都能消除掉。

经国际权威实验室测试，本设备较同类空气净化器具有高达110%的污染物去除能力。

无需配置空气过滤器，静音操作，没有噪音，使用灵活，可戴在脖子上或放在桌上，一旦运行就能呼吸到新鲜空气。

省电，一节锂电池可工作7天。

原产地美国（FilterstreamCompahyUSA）,专利号：

61A1001，售价$59.99。

负离子发生器发生的高浓度负离子空气作为气源，对水环境治理与水产养殖也具有广阔的潜在市场。

7.超微细气泡发生装置

超微细气泡发生装置与离心水泵组合,空气压力0.3-0.4MPA,经水泵叶轮气泡被切割成10um以下，水中溶氧可达超饱和，亦可作气浮用。

将水中悬浮物气浮上升至表层而去除，水即澄清。

可用于水产养殖，水产品加工污水处理，河道及海水净化，及去除水中重金属离子。

福冈县生产的PWB-ZZV型超微细气泡发生处装置处理200m3水体12小时，其水质变化如下：

表4.超微细气泡发生装置净水效果

8.工业化养鱼

工业化养鱼日本称海水鱼陆上养殖，长崎县佐世保市有一家专业研发水循环系统设施的专业公司（FELCO）,生产多种试验研究用循环水槽、高档浴池、水产研究用组装式豪华型水处理成套设备，也承建产业化的简易型陆上养鱼车间。

该公司（FELCO）已承建简易型陆上养鱼车间数十套，用于高密度养殖海水鱼、河豚、鲍鱼，车间为工棚式，无窗户，泥地，全部为地面池。

豚养殖车间有40个13×

13×

1.5MFIT鱼池（FIT材料可用来造船），每只鱼池储水200T,正方形去角，外喷泡沫塑料5CM保温，饲养河豚鱼4万尾。

每天投饲料1次（大鱼）-3次（小鱼），达1公斤30CM出售。

单位产量50公斤/m3。

水是循环利用的，不用药，不换水.

每池均配约50m3过滤池一个，每小时循环量90T/H，过滤材料是单一的、经表面处理的天然纳米材料，接种净水微生物,净化水质，并可消除鱼粪、残饲等有机污泥。

采用高氧水养殖，供氧量90L/分，水中溶氧达100PPM，经过紫外线杀菌装置，进入鱼池增氧。

鲍鱼养殖车间有40个6×

1.5×

1.0MFIT鱼池。

中间有隔墙，呈环道式，每池均配过滤池，结构同河豚鱼车间过滤池。

用隔膜泵冲气，自吸式水泵循环，每小时1次，每池饲养鲍鱼2500只，达80克出池。

这种产业化的简易型养鱼车间值得推广。

无微滤机、去氮器、臭氧等设备。

可以替代流水养鱼及“工厂化”养鱼设备。

水源为深井水，经砂滤及100纳米中空纤维过滤，每天补给水量5‰。

9.网箱养鱼

海上网箱养殖河豚，网箱尺度10×

10×

7M,重100公斤，网线材料PE，目大2-4cm，全网用200升特殊功能涂料浸泡2.5小时，下海后6-12个月不长藻、珊瑚、贝类等非饲养生物。

我们在海上实地考察，见网上无附着物，像新网一样。

而同一水域的绳缆均疯长非饲养生物。

我国不用涂料的网具，15天即需换网。

日本的网箱结构简单，由木架与泡沫塑料浮筒组成。

每网箱饲养河豚鱼1500尾，饲养18个月达1200克出售，单位水体产量每5.7公斤/m3，网箱养殖海区水质良好，清澈透明，海水呈蓝色,未受污染。

网箱养殖用船均为玻璃钢船，日本的沿岸捕捞渔船、游艇均已玻璃钢化，木船、铁船已淘汰出局。

由于近年来发展陆上工业化养鱼，河豚生长周期短，饲料系数低，产品质量好，口感又好，投资效益高、环境污染少，网箱养殖面积在缩小。

海上鲍鱼养殖也逐步由陆上养殖替代，海上未见网箱养殖群。

河豚网箱养殖与陆上养殖生长比较

鲍鱼网箱养殖与陆上养殖生长比较

10.锦鲤鱼养殖

日本锦鲤鱼是日本“国鱼”，与中国金鱼一样，深受国民爱戴。

养殖很普遍，有露天池养殖与车间养殖二种形式，均为常温养殖。

1、露天池养殖：

为水泥池与塑料池二种，池形及水深不统一。

池周设置防鸟网，以防鸟害。

循环过滤，采用池顶过滤箱，仅用过滤棉及泡沫型料过滤，接种净水微生物，水清澈透明。

2、养鱼车间养殖：

为长方形水泥地，设圆形过滤筒，循环过滤池水，定期反冲排污，每次由低转速电机搅拌机搅拌3分钟。

饲养母锦鲤鱼，不要求水质清澈透明，而有安全感。

每尾10公斤以上母锦鲤鱼售价为160万人民币，而公锦鲤鱼仅为1.6万人民币。

11.活水鱼箱

日本时尚吃生猛海鲜，餐饮店均饲养活海鲜。

采用塑料活鱼箱，活鱼箱一端设循环水过滤系统、臭氧杀菌系统、降温及保温系统、纯氧增氧系统，饲养密度较高，水清澈透明。

表5.活水鱼箱主要参数

12.免换水鱼缸及净化球

羽山株式会社装配的免换水鱼缸，是“傻瓜鱼缸”。

公司办公室的鱼缸已15个月未换水，未用药，水清澈透明。

鱼缸中仅设3个装置：

循环水泵，将水汲入顶部过滤槽，过滤槽中仅设过滤棉及泡沫塑料，水中投入2个泡沫净化球，水中添加1100L净水剂。

泡沫净化球有20、40、60MM三种规格可浮于水面，有抑制藻类繁殖、净化水体、去除异味、预防疾病等功能，为羽山株式会社开发新产品。

鱼缸中未设充气装置，所以水中溶氧低，仅2-3PPM，说明1100L净水菌在低氧环境中仍有净水功能。

13.人造水藻

人造水藻是一种生物填料，是净水微生物的载体，使微生物固定化，而提高微生物的活力与效率，可以加速生态的自然循环过程。

人造水藻是属于“软性填料”，因为比表面积大大超过传统的“硬性填料”，其净水效果可提高20%～80%。

人造水藻又名人造水草、生物基、生态基，日本称“生物绳”。

国产的人造水藻一般只采用一种材质，功能单一。

而日本的人造水藻采用多种材质于一体，而俱有多种功能，例如以下多种纤维：

1.聚丙烯：

最具有亲水性，容易吸附微生物。

2.维尼纶与尼龙：

即使附着大量微生物，也能保持形状稳定性。

3.聚偏二氧乙烯：

带正电荷，容易吸附带负电荷的微生物。

日本的人造水藻主要用于水环境治理、河道、景观水、水库，污水处理厂，以及水产养殖的净水及人工繁殖。

其中维尼纶纤维本身也带正电荷，并具有亲水性，容易吸附微生物，所以紫菜（海苔）养殖也已被采用。

人造水藻用于水产养殖，我们与复旦大学生物系，1987年已成功开发，并获国家实用专利（专利号：

87.2.11896.7），还获上海市科技成果奖。

近年又开发了纳米功能人造水藻用于水产养殖与水环境治理。

14.城市污水处理厂

福冈县大牟田市与我国山西省大同市是姐妹城市，大牟田市有2个污水处理厂，南部污水处理厂负责处理进入管网80%城市污水。

日处理能力13500吨，月电费3000万日元，年处理成本6.5亿日元，占地面积7万M2，采用活性污泥法与添加高效菌种相结合的工艺，增氧机增氧。

因为该厂在市区，全部污水池是封闭的，以防异味及噪音外泄。

污水处理效果甚佳，出水清澈透明，经臭氧消毒后可以直接养鱼。

表6.大牟田市污水处理厂净水效果

每天产生100吨污泥，产沼气10M3,可减量1/3。

沼气燃烧污泥，残渣供水泥厂用。

管网下水道中可以走人，厨房下脚，化粪池出液均可进入下水道。

家庭化粪池粪便有专业公司抽去，集中处理。

羽山株式会社的1100P菌种加入活性污泥池，可持续稳定一年以上，提高水质，减少污染。

15.养猪场污水处理站

宫崎县岛原养猪场饲养1800头肉猪，每天有污水6～8吨，污水处理站处理水池采用超新工艺—管柱桩连桩法，可以节约土建投资20%。

污水处理采用活性污泥处理法加高效净水菌。

污水处理站，占地250M2，水容量280M2。

工艺流程是先厌氧后好氧，用2台5千瓦离心风机充气增氧，因为已推广猪饲料中添加了活菌剂，所以，污水池中不需要再人工接种菌种了，出水水质达标，但呈淡黄色。

表7.宫崎县岛原养猪场污水处理效果

固态猪粪堆放发酵，由机械翻堆，自高温杀菌，4天预处理后，再堆放1个月后销售，每吨售价1500日元，由机械化翻垛机翻堆。

有机肥每袋20公斤，可售40日元。

16．泔脚资源化处理

羽山株式会社高级微生物还应用于泔脚资源化处理，运用特有的微生物强化技术，通过向泔脚中加入具有特定功能的微生物，增加其对特定污染物的降解能力，从而改善整个处理体系去除难以降解污染物的处理效果。

日本政府规定，酒店餐厨垃圾必须进行严格处理。

福冈县集中处理站均采用1m3大型卧式发酵罐，外有保温层。

以谷壳、小木片为载体，加菌后每天搅拌1~2小时，7天后即转化为棕黑色有机肥。

达到减量化，无害化，资源化。

该站也销售家庭与单位用小型泔脚处理机，为不锈钢外壳，有多种型号，产品远销北京。

表8小型泔脚处理系统

三.后 

语

本次考察首先让我们接受了一个新的理念，就是日本同行生产上正在探索与追求投资少而利益最大化的实用技术，生产上并不追求投资大、电耗大的所谓高水平设施。

但在生活上则先走一步，他们把最先进的净水设施用在家庭浴缸中，每台售价达150万人民币。

人先享受，而不是鱼。

爱因斯坦说：

“要把复杂的问题简单化，而不是只简单一点儿”，羽山株式会社做到了这一点，用菌种可以同时解决水体净化与污泥的消解，因此可以大大简化水环境治理与水产养殖的工艺与装备，而达到简单化、“傻瓜化”.使工业化养鱼成本与效益优于传统的流水养鱼与网箱养鱼，并大大降低了对环境的污染。

日本的设施农业棚舍都很简陋，基本上是工棚式的，泥土地，塑料布或塑料板围栏，就连奶牛场也一样，不像我们一定要“工厂化”，“现代化”。

他们“硬件”很简单，但养殖工艺“软件”很先进，水平高，而简单易行，投资省，效益高，安全生产，低碳，环保。

日本九洲的河道与天然水域已基本得到治理，所以，这些治水业者都纷纷向国外开拓市场，而在这方面我国蕴藏着巨大的商机。

循环水系统:

工业化水产养殖新时代 

当前，全球海水养殖业已经进入工业化发展的时期，发展工业化养殖的必要性已经摆在面前。

虽然我国目前水产养殖的生产模式较30年前已有很大进步，但总体而言，科技含量较低、规模化和集约化程度不高，尚处于劳动力密集型或准工厂化的养殖水平。

设施渔业的水处理技术水平低，设备简陋，大多数只停留在简单沉淀-过滤-气浮-消毒阶段，没有高效生化处理措施，不能实现循环水养殖，更加缺乏对养殖原水中农药、除草剂等小分子有毒化合物解毒处理措施，这是限制我国海水水产养殖业可持续发展的重要因素。

依托现代工业基础建立起来的集约化养殖模式，被国际上公认为现代海水养殖产业的发展方向。

本期农财宝典的视野栏目为您呈现全球工业化水产养殖系统模式的情况，并详细介绍几种海水工厂化循环水养殖系统。

循环水养殖系统:

水产养殖的工业化新时代

《农财宝典》2月刊 

记者汤健编译

从全国工厂化养殖单产数据可看出，许多地区的工厂化养殖的状况是“人工养殖池+厂房外壳”，设施、设备投入少、单产较低。

由传统的养殖转向工业化的生产，是推进中国海水养殖工业走上现代化的必由之路。

工业化养鱼是指集现代工业技术于一体的工厂化、集约化养殖模式。

狭义的或典型的工业化养鱼是指陆基封闭式或半封闭式的循环水系统养鱼；

广义的工业化养鱼则涵盖了陆基工厂、大塘循环水养殖、海洋牧场、现代化深水网箱等生产模式。

由于这一类养殖产业都是依托现代工业基础建立起来的集约化养殖模式，都具有先进养殖装备，养殖环境可控，单位水体养殖密度高，产量高，养殖全过程都可以采用机械化或自动化操作，管理、收获、质量安全等容易控制，产品可以做到均衡上市，社会、经济和生态效益良好的特点，所以被国际上公认为现代海水养殖产业的发展方向。

全球水产养殖业在未来的十几年中，将以环境友好的方式，满足世界人口对于水产品需求的关键技术在于循环水养殖系统（RecirculatingAquacultureSystems,RAS）技术。

循环水养殖系统高效的经济模式使它在所有的养殖模式中，单位产量是最高的。

与传统养殖方式相比，循环水养殖生产每单位水产品可以节约50-100倍的土地和160-2600倍的水，比传统养殖节约90%-99%的水和99%的土地，并且几乎不污染环境。

RAS采用一定的工程设施和水处理设施将养殖排放水处理后实现循环利用，通过构建标准化养殖管理技术，对养殖过程的主要环境因子（包括水流、水质、光照）和饲料等进行人工调控，为养殖生物提供适宜的生长环境，实现优质、高产、高效。

RAS养殖的优点十分突出，养殖周期可缩短2-6倍，单位面积产量比传统池塘养殖提高20-80倍，产品质量高度可控，并可追溯。

受水处理成本的压力，我国水产养殖系统模式仍主要以流水养殖、半封闭循环水养殖为主，真正意义上的全工厂化循环水养殖工厂的比例极少。

流水养殖和半封闭养殖方式产量低（单位水体产量10-15kg/m2?

年）、耗能大、效率低，与先进国家技术密集型的循环水养殖系统相比，无论在设备、工艺、产量（先进技术的产量达100kgg/m2?

年以上）和效益等方面都存在相当大的差距，技术应用还属于工厂化养殖的初级阶段。

从全国工厂化养殖单产数据可以看出，许多地区的工厂化养殖的状况是“人工养殖池+厂房外壳”，设施、设备投入少、单产较低。

尤其对全封闭式或半封闭式的陆基工厂化养殖模式来说，更以工业化理念为指导，将育苗、养殖、加工、营销等系列生产工艺通盘纳入工业化管理流程之中，所以被称为一项典型的海水养殖工业，此类工厂化生产不受地域、岸带和气候条件的限制，整个系统可以配套、组装，理论上可按需搬迁至任何地方进行生产。

由此可见，由传统的养殖转向工业化的生产，是推进中国海水养殖工业走上现代化的必由之路。

发达国家工厂化养殖的发展现状

目前国外工厂化循环水养殖技术比较发达的国家有北美的加拿大、美国，欧洲的法国、德国、丹麦、西班牙，以及日本和以色列等国家。

在北美 

，美国的工厂化养殖在上世纪六七十年代就已得到迅速发展，主要以冷流水养殖虹鳟和大规模工厂化养殖条纹鲈和黑斑石首鱼为主，工厂化养鱼已被美国政府列为“十大最佳投资项目之一”。

美国在工厂化养鱼方面，进行的“鱼菜共生”是很有特色的，亚利桑那州鱼菜共生系统每立方米水体可产罗非鱼50kg，上面无土栽培生菜，一年可种十茬。

利用冷流水养虹鳟和温流水养殖温水性鱼类都比较发达；

如爱达荷州的一个温流水养鱼场，是5层阶梯流水养鱼池，每立方米负载量为160kg，每个池的日流量控制在240m3以下，一年三茬总产量3000吨，为土池产量的4倍，流水养鲑虹鳟，单产可达50-100kg/m3.年。

在亚洲，日本自上世纪60年代发展工厂化养殖以来，也取得了突出成绩，目前工厂化养殖各种鱼、虾、贝等鲜活水产品年产达20万吨以上，而且技术成熟、产量稳定。

日本最早将微生物固定化技术用于养殖生产系统，其系统结构合理集成化程度高。

由于注重系统的整体建设，其技术管理简单，能耗和成本更低，综合经济效益高。

在欧洲，工厂化循环水养殖已经成为一个新型的、发展迅速技术复杂的产业。

据不完全统计，目前欧洲的封闭循环水养殖面积约30万m2，且发展势头迅猛。

通过采用现代的水处理技术与生物工程，大量引用前沿技术，最高单产可达100kg/m3，工厂化循环水养殖已普及鱼、虾、贝、藻、软体动物的养殖。

目前在法国，大菱鲆苗种孵化和育成几乎都采用循环水工艺，鲑鱼的封闭循环水养殖也开始进行生产实践；

拥有500万人口的丹麦现有年产150-300吨水产品的工厂化养殖系统50余座；

德国有工厂化水产养殖系统70余座。

西班牙AquacriaArousa大菱鲆工厂化养殖场被认为是封闭循环水技术的典型范例，该厂位于西班牙西北部加利西亚省，由sunfish公司设计并建于2000年的第三代循环水养殖系统，年产苗种8批，共40万尾，养殖场年产商品鱼500吨，养殖面积仅为1885m2，养殖产量相当于265kg/m3.年（包括育苗池、废水处理单元占地）。

当前全球在工厂化循环水养殖产业方面的主要进展有：

1.循环水养殖系统的自动化和智能化控制技术趋于成熟，并得到大面积推广应用。

如UNI再循环系统，可对所有重要的水质参数进行控制和调节，系统中采用的“Fish-talk可追朔性记录（鱼语体系）”将鱼类从孵卵到收获的生产过程记录下来，该系统使水产品安全性得到很好保障。

2.对循环水养殖系统的关键理论和技术有了定量指标，取得了常用生物和物理过滤器的技术指标和经验设计参数。

国外在此领域进行了长期、持续和深入的研究，取得了系统性的成果。

如生物滤器填料单位面积、单位时间的氨氮转化量，每单位体积的填料可承受的系统